基于幂强化本构模型的轴对称圆巷弹塑性解

›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (1): 134-142.

基于幂强化本构模型的轴对称圆巷弹塑性解

侯公羽¹，李晶晶¹，杨悦^{1, 2}，王亚潇¹，梁永辉¹，李庆伟¹

1. 中国矿业大学（北京）力学与建筑工程学院，北京 100083；2. 黑龙江科技学院，哈尔滨 150027

收稿日期:2012-11-14 出版日期:2014-01-10 发布日期:2014-01-14
作者简介:侯公羽，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要从事岩土工程、岩石力学方面的教学与研究工作
基金资助:
国家自然科学基金委员会与神华集团有限责任公司联合资助重点项目(No. U1261212，No. U1361210)。

Elastoplastic solution of axisymmetric circular tunnel based on power-hardening model

HOU Gong-yu¹，LI Jing-jing¹，YANG Yue^{1, 2}，WANG Ya-xiao¹，LIANG Yong-hui¹，LI Qing-wei¹

1. School of Mechanics and Civil Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China; 2. Heilongjiang College of Technology, Harbin 150027, China

Received:2012-11-14 Online:2014-01-10 Published:2014-01-14

摘要/Abstract

摘要： 轴对称圆巷的弹塑性求解的关键是选择合适的屈服准则。已经有诸多学者选择Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Hoek-Brown准则等，进行了相应的求解。为了探讨更符合工程实际需要的准则和求解，在考虑岩石材料的应变强化效应的条件下，建立了轴对称圆巷的幂强化本构模型和基于Drucker-Prager屈服准则的幂强化-理想塑性模型，并进行了弹塑性求解。以工程实例为计算条件，将幂强化-理想塑性模型的计算结果与基于Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则的理想塑性模型和幂强化模型的计算结果分别进行了对比，分析幂强化参数对围岩弹塑性解的影响。研究表明，应变强化效应对围岩稳定性有较大影响，对于应变强化效应较强的岩石材料，采用幂强化模型分析更接近工程实际。

关键词: 岩石力学, 弹塑性解, 围岩应变强化, 幂强化模型

Abstract: A suitable yield criterion is the key to elastoplastic solution of axisymmetric circular tunnel. Many scholars observed corresponding solutions based on criteria of Mohr-Coulomb、Drucker-Prager and Hoek-Brown. The paper establishes power- hardening model, power hardening-perfectly plastic model based on Drucker-Prager failure criterion of axisymmetric circular tunnel; and acquires the elastoplastic solutions, taking strain-hardening effect into account during the calculation to meet the needs of practical engineering. For a project example, the paper compares the results of power hardening-perfectly plastic model based on Mohr-Coulomb failure criterion and Drucker-Prager failure criterion, and power-hardening model respectively. The influence of power-hardening index n on elastoplastic solutions of surrounding rock is analyzed. The study results show that the effect of strain-hardening is of great impact on the stability of surrounding rock, and it is of more practical value to adopt power-hardening model for the rock of great strain-hardening effect.

Key words: rock mechanics, elastoplastic solution, strain-hardening of surrounding rock, power-hardening model

中图分类号:

TU 452

侯公羽，李晶晶，杨悦 , 王亚潇，梁永辉，李庆伟，. 基于幂强化本构模型的轴对称圆巷弹塑性解[J]. , 2014, 35(1): 134-142.

HOU Gong-yu ，LI Jing-jing ，YANG Yue ，WANG Ya-xiao ，LIANG Yong-hui ，LI Qing-wei，. Elastoplastic solution of axisymmetric circular tunnel based on power-hardening model[J]. , 2014, 35(1): 134-142.

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